⚡️Кто в России производит датчики тока и датчики положения?

Эксперты канала «Техносфера, подъем!» отмечают длительную целенаправленную работу физиков-теоретиков, технологов, конструкторов и материаловедов Новгородского государственного университета по исследованию магнитоэлектрического эффекта. Его изучение началось во всем мире в 1930 году с работы Л. Д. Ландау, открывшего диамагнетизм и предсказавшего осцилляционные явления.

В научных статьях и диссертациях уже давно обоснована теоретическая модель изменения свойств материала в зависимости от электрической или магнитной нагрузки на его структуру и продолжается анализ возможных областей их применения. Одна из них — передача сигналов в водной среде. Надо сказать, что это не противоречит правилам теории антенн: материал усиливает сигнал за счет собственного магнитного поля, а дальность приема зависит от величины тока.

Процесс практической реализации магнитоэлектрического эффекта оказался очень долгим, что связано, конечно же, с технологией изготовления таких уникальных материалов. За последние 20 лет опробованы все доступные методы: смешение, спекание, эпитаксия, прессование, электрохимическое осаждение и даже электролитический способ.

В итоге получились довольно сложные лабораторные методы, схожие с ремеслом. Этого мало. Сегодня от проектанта требуют создания малогабаритных, мобильных устройств для оперативной и точной оценки данных о работе технологического оборудования или о функционировании живого организма. Но пока датчики магнитного поля, тока и положения для таких устройств мы вынуждены приобретать в Китае. А ведь можно было бы покупать их и в нашем любимом Новгороде.

По нашему мнению, это большая недоработка, которая может быть исправлена только путем организации консорциума всех ученых страны, посвященных в эту тему.

Ждем результата. Успехов и радостей в новом году!

➡️  Подписаться на канал

⚡️Об информационном шуме

Сайт «Росэлектроника» сообщил всему миру, что специалисты Новосибирского завода радиодеталей «Оксид» в рамках инициативной опытно-конструкторской работы создали «новое поколение резистивных паст» на основе палладия и рутения. Утверждается, что именно эта паста обеспечивает стабильность характеристик чипов в течении 25 лет вместо пяти.

Представленная проектному и научному сообществу информация по своему содержанию является пустой и непонятной. Кто и какими методами этот параметр подтвердил, нам неизвестно. Сегодня требуется технология не с фиксированными параметрами, а с возможностью их регулирования при минимуме ресурсных затрат. Если проектанту требуется чип с параметрами долговечности изделия, например, от одного года до 30 лет, то завод может предложить либо пять, либо 25 лет. Во всяком случае, так воспринимается текст.

Мы не понимаем также в этой информации, почему рецептуру стандартной пасты называют «новым поколением». Патенты «старого поколения» паст известны с 70-х годов прошлого века. Более того, исследования технологических режимов «вжигания» паст проводятся широким фронтом практически на всех предприятиях электронной отрасли. При этом пока никто из них не решил проблему стабильности резисторов. Возможно, все дело не в пасте, а в технологических режимах.

Редакция канала «Техносфера, подъем!» предлагает официальному сайту «Росэлектроника» не уподобляться «британским ученым» и предоставлять более четкую и полную информацию, полезную для проектного сообщества страны.

Желаем успехов. С наступающим Новым годом!

➡️  Подписаться на канал

#КонцепцииПС21век

Дорогие подписчики!

Сегодня в рамках рубрики "Концепции производственных систем 21 века" рассмотрим языки проектирования производственных систем.

Какой язык используют сейчас? Зачем создавать новый язык общения в производственной системы «человек-машина-продукт»? Какие задачи в рамках «языковой» проблематики коммуникации элементов нужно решить проектанту?

Обсуждаем, поправляем, уточняем и дополняем концепцию проектирования производственных систем 21 века.

Всегда рады вашим комментариям!

➡️  Подписаться на канал

⚡️Редакция портала «Техносфера, подъем!» считает, что эта информация действительно соответствует статусу «Главные новости в России и в мире».

Ситуация становится предсказуемой и понятной для всех: и для надзорных органов, и для руководителей отраслей и промышленных объектов. Скрывать информацию, что в производственных зонах ежедневно генерируются десятки тонн вредных отходов, теперь не надо. Методы их переработки стали не только доступными, но и дешевыми.

Мы считаем, что, казалось бы, «вечная» техническая проблема с переработкой производственных отходов в России решена достаточно оперативно и системно.

Созданы четыре уникальные технологии, позволяющие:
- переводить массы радиоактивных отходов в биомассу;
- переработать взрывоопасные отходы в полезный грунт и удобрения;
- превратить опасные биоотходы в безвредную парогазовую смесь;
- извлечь вторичные ресурсы при переработке пластика и шин.

Все технологии имеют одно общее обозначение — «EFIR». Эксперты нашего портала отмечают, что профессиональная команда разработчиков новых методов сумела грамотно реализовать в технологических процессах известные всем физические явления (тороидальные вихри, электростатика, плазма, трение и анаэробная ферментация) и получить мощный синергический эффект.

Эксперты выделяют еще три очень важные особенности технологий «EFIR», которые придали им такие новые свойства, как мобильность, компактность и регулируемая производительность. Получается, что на площади 30-100 м2 возможно перерабатывать отходы производства в объемах от 1,0 до 50,0 тонн в сутки. А это является явным признаком методологии проектирования производственных систем 21-го века.

Такими результатами надо гордиться. Поздравляем Росприроднадзор и лидеров их «черного списка» по промышленным отходам (Уральский кластер и Сибирский федеральный округ) с началом важной работы по облагораживанию промышленных территорий.

➡️  Подписаться на канал

📌Информация от Казанского федерального университета заслуживает внимания. Это, по сути, демонстрация положительного опыта разрешения конкретных технических проблем с помощью проектных команд. Три года поиска решения увлекательной задачи дали результаты и показали реальные направления приложения дальнейших усилий. Очень приятно осознавать, что казанскую технологию отверждения газов создала лаборатория молодых ученых, одержимых идеей быть первыми.

Главное сейчас — не останавливаться и реализовывать научные идеи и результаты. Подобной технологии у нас пока нет, а удаленные и нерентабельные (с точки зрения газожидкостной конверсии газа) месторождения есть. Выгодными для их освоения станут отечественные технология и оборудование для производства газогидратов, спроектированные в мобильном блочно-модульном исполнении и с максимальной автоматизацией. Такой комплекс должен непосредственно на местах добычи обеспечивать производство газовых гидратов — транспортабельного дешевого продукта, не требующего создания отдельной инфраструктуры. Естественные преимущества такой технологии — минимальные ресурсные затраты и регулируемая производительность. Требуется продумать технологическую цепочку до мелочей. Не секрет, что уповать только на касторовое масло (COS) или производные бензилового спирта рискованно: всё у нас привозное и непредсказуемое по цене. Нужны собственные источники исходного сырья и одностадийные методы производства всей линейки реагентов.

По нашему мнению, то, что сделано в лаборатории, не должно оставаться в статусе патентов и статей. На очередные три года в лаборатории, кроме химиков, нужны мехатроники, кибернетики, технологи и материаловеды. Также необходим надежный партнер, чтобы до конца проработать проблематику и техническое задание на технологический проект и преодолеть этот серьезный вызов.

Надо дерзать.

➡️  Подписаться на канал

📌Анализ информации о результатах научной работы исследователей Пермского национального исследовательского политехнического университета в 2023 году показывает, что большая часть разработок готова для практической реализации.

Действительно получены реальные и даже в чем-то уникальные результаты. Например, создана технология нанесения защитной пленки, которая при толщине всего 0,3 мкм увеличивает на 20% предел прочности изделий на основе композитов. Область применения этой технологии не ограничена.

Отработаны методы 3D-печати деталей с ячеистой структурой. Это очень востребованная технология, причем для объемной печати габаритных изделий в качестве исходных используется не один, а несколько компонентов, в том числе и жидкие углеводороды.

В Университете сделана уникальная конструкция управляемого ракетного двигателя на основе твердого топлива, способного работать в режиме многократного включения. Такого у нас не было с середины 20-го века.

Для снижения производственных издержек на промышленных предприятиях предложены методы удаленной диагностики оборудования и выявления источников опасностей и затрат.

Конечно, еще много идей и технических решений пока остается в лабораториях Университета. К сожалению, мы не нашли информацию о промышленном применении научных разработок, но мы уверены, что создаваемый потенциал начнет реализовываться уже в этом году и не только на предприятиях Пермского края.

Спасибо пермякам за плодотворную работу!

➡️  Подписаться на канал

#КонцепцииПС21век

📌Сегодня в рамках рубрики «Концепции производственных систем 21-го века» рассмотрим один из вариантов решения большой проблемы проектирования технологических процессов. Кто должен думать над этой проблемой в науке и, самое главное, кто сейчас умеет проектировать безопасные и безотходные методы синтеза сырья и его переработки в полезный продукт. Пока мы только копируем то, что создано старшими поколениями. А там еще сварка, напильники, сверла, резцы, паяльники, катализаторы, ингибиторы и много-много отходов.

По сути, проблемы всем очевидны, и для их решения нужно создавать отечественную школу проектирования технологических алгоритмов. Основы для их разработки были сделаны еще в конце 20-го века академиками А. И. Бергом и А. А. Ляпуновым, но сегодня они забыты.

❗️Обсуждаем, поправляем, уточняем и дополняем концепцию проектирования производственных систем 21-го века.

➡️  Подписаться на канал

📌Научные результаты в виде статей становятся неинтересными

Есть информация, что ученые Уральского федерального университета разработали новый метод обработки угольной золы Рефтинской ГРЭС. К сожалению, без четких реквизитов статьи, опубликованной в материаловедческом журнале «Metals», мы так и не смогли понять, за счет чего снизятся эксплуатационные расходы при извлечении из золы алюминия и скандия и что представляет из себя «более простое оборудование для обработки».

Поэтому в своих комментариях мы ориентировались на результаты других исследований этой же золы. Например, ученые Института проблем комплексного освоения недр показали, что содержание алюминия и редкоземельных металлов на уровне 575 грамм на тонну дает лишь основание считать золу нетрадиционным их источником.

О технологиях извлечения РЗМ из золы с помощью щелочи, кислот, а также термическими, биологическими и флюидными методами уже много лет говорят ученые Казахстана, Москвы, Кемерово, Казани и Санкт-Петербурга. Интерес ученых нам понятен, поэтому мы были уверены, что новый метод извлечения алюминия и скандия из угольной золы Рефтинской ГРЭС хоть как-то заинтересует руководителей тепловых электростанций, работающих на угле.

Оказывается, менеджерам научные результаты в виде статей неинтересны. У практиков иная стратегия вовлечения золы в хозяйственный оборот. Поэтому в интервью директора Рефтинской ГРЭС ничего о работе уральских ученых не говорится. Наоборот, разработанная на предприятии стратегия предусматривает не извлечение из состава алюминия и скандия, а наращивание объемов продаж производителям цемента и удобрений. Причем цена за тонну золы практически «нулевая» (250 рублей), и покупатели есть. Что касается экологических и ресурсных проблем, которые беспокоят ученых, то там также всё решается по-хозяйски: первый золоотвал площадью 440 га засеяли облепихой и елками. Даже по мнению жителей поселка проект удался, и для возражений у нас нет оснований.

Остается неясным один вопрос: почему ученые не участвуют в разработке таких стратегий на каждом промышленном объекте, а много лет занимаются исследованием одной и той же золы на ТЭЦ и ГРЭС, которых у нас около двухсот по всей стране, и на каждой — тысячи тонн отходов. Почему ученые считают методы извлечения РЗМ из золы выгодным процессом, а руководители предприятий про такую «экономию» даже не ведают?

Из полученной информации эксперты портала «Техносфера, подъем!» делают простой вывод: сохраняющаяся замкнутость научных школ на собственных рейтинговых показателях успеха оставляет результаты их исследований в статусе статей, диссертаций и патентов. При отсутствии проектных школ это не позволяет реализовывать новые технические решения в современных производственных системах на основе безотходных и безопасных промышленных технологий.

Даже не знаем, кого поздравлять с успехом, ведь каждый считает его по-своему. Для одних это прибыль от продаж, для других — статья в иностранном журнале, для третьих — облепиха, растущая на редкоземельных металлах. Что будет завтра — не интересует никого.

➡️  Подписаться на канал

📌В одиночку ректору с проблемой импортозамещения не справиться

Нам стало известно, что в рамках стратегического проекта «Материалы нового поколения и энергосбережение» на лабораторных установках Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева тестируются не материалы, а технологии их производства.

И это методологически верно, тем более что научные и образовательные задачи, решаемые в рамках таких исследований, в полной мере совпадают с задачами развития промышленности и потребностями общества (дешевле, быстрее, красивее, надежнее и т. д).

В этом плане пример разработки собственной технологии производства эфиров целлюлозы с низкой себестоимостью очень показательный. Задача состоит в том, чтобы преимущества технологии, зафиксированные в лабораторных условиях, были сохранены в условиях промышленного производства.

Здесь нужен надежный партнер с опытом проектирования производственных систем и рациональных технологий. Выбор таких партнеров – дело сложное, их практически нет в России, а методологии проектирования производственных систем 21-го века в университетах не обучают.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» обратили внимание на сайт Инжинирингового химико-технологического центра, в планах которого – желание проектировать производство всей номенклатуры эфиров целлюлозы в России на одной технологической установке. Это уже интересно.

Но всех настораживает одна деталь: проектанты ИХТЦ до сих пор считают лидером производства эфиров целлюлозы в мире не ученых Мордовского университета, а Китай.

Поэтому, пока не поздно, надо с большей активностью демонстрировать потенциальным промышленным партнерам (а не только в министерствах) преимущества собственных технических решений перед старыми технологиями китайских «товарищей».

Тем более что для каждого ученого, инженера, технолога, конструктора и проектанта в России вектор на развитие импортозамещающих технологий является единым, а значит, объединяющим усилия каждого.

Желаем успехов!

➡️  Подписаться на канал

📌Самый интересный и важный проект

По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», информацию о работах, начатых в Исследовательской школе физики высокоэнергетических процессов Томского университета (ТПУ), должны знать все.

Установка, о создании которой ученые заявили в этом году — это лишь малая часть масштабных исследований, проводимых в области проектирования рецептур многокомпонентных перспективных топлив (гелеобразных, твердых, жидких), энергоустановок и методов управления процесса горения.

Учитывая, что в современной теории горения кроме физико-химических проблем остаются нерешенными еще материаловедческие и технологические, то такой проект является по своей сути междисциплинарным, и принцип «разделения труда» здесь не работает. Поэтому примечательно, что в реализации проекта участвуют все, кто не только проектирует двигательные установки самолетов, автомобилей, ракет и генераторы тепловой энергии, но и технологии их изготовления, материалы и системы управления.

В комплексе с теоретическими исследованиями одновременно решаются прикладные задачи по созданию энергоустановок, способных выполнять свои функции непрерывно заданный период времени на основе простых и дешевых топливных композиций с управляемым режимом горения.

От томских исследователей, как лидеров научной школы горения академиков Б. П. Жукова и Ю. М. Милехина, требуется не только уникальное аналитическое оборудование и установки с бесконтактной регистрацией характеристик быстропротекающих физико-химических процессов, но и достоверные и корректные экспериментальные данные для разработки математических алгоритмов и моделирования процессов горения. По сути, на наших глазах формируется современная теория горения, и задач хватит на всех.

Желаем успехов и удачи в этой благородной работе.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Еще одна тактическая победа в развитии аддитивных технологий

Метод создания объекта с заданными свойствами по его электронной модели, названный «аддитивной технологией», постепенно внедряется в индустрию и продолжает совершенствоваться и освобождаться от недостатков.

Задача ученых в том, чтобы их новации не приводили к потере главных достоинств этого метода: отсутствия инструмента, оснастки, отходов, минимальных сроков, стоимости работ и самое главное — регулируемых свойств.

Известно, что пока системы на основе электронно-лучевого и лазерного способов нагрева сферических порошков создают две проблемы:
- поверхности деталей получаются с высокой степенью шероховатости, что требует ресурсных затрат для доработки;
- уровень работоспособности деталей, изготавливаемых по аддитивной технологии, после циклических нагрузок становится в два раза ниже аналогичных деталей, изготовленных по методу горячего изостатического прессования.

Ученые МИСИС сделали попытку решить эту проблему, используя для нагрева и плавления каждой отдельной гранулы энергию вакуумного дугового разряда. Пока новый метод опробован на гранулах «никель-алюминий-титан» для защиты жаропрочных сплавов. Успех есть. Обозначены контуры системы управления формой и энергией единичного импульса, а это уже позволяет регулировать толщину защитных слоев на локальных криволинейных поверхностях объемных деталей.

Сделанное, несомненно, требует продолжения и развития. Здесь нельзя ограничиваться только темой о способах нагрева гранул и порошков. Требуется еще и линейка оборудования для их производства как лабораторного, так и индустриального назначения. Всё это кроме знания законов физики газовых разрядов требует еще и развития материаловедческой школы атомизации порошков и гранул.

Мы уверены, что если у ученых МИСИС есть надежные промышленные партнеры (и это не только АО «Композит»), то всё получится и задачи будут решаться быстрее. Правильно говорят студенты: «МИСИС не склоняется перед проблемами…».

➡️  Подписаться на канал

#ТерминыИопределения

⚡️Предлагаем трактовку таких понятий, как «технологические издержки», «производственные затраты»  и «технологический аудит».

Логика рассуждений о промышленных технологиях неизбежно приводит к выводу, что все явные или скрытые источники издержек и затрат в их структуре возникают не по причине морального или физического старения машин и механизмов, а в результате несовершенной методологии их проектирования. Аудит технологий, созданных в прошлом веке, показывает, что их несовершенство связано с ограничениями проектанта в полноценной реализации всех своих творческих возможностей, а также культурой его взаимоотношений с людьми и ответственностью перед ними.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Чтобы преуспеть в текущем столетии, нам придется сначала обратить внимание на промышленные технологии и производственные системы. Мы должны научиться проектировать их правильно. Это означает, что в их структуре не должно быть никаких действий с машинами и инструментом, генерирующих опасности, ненужные затраты и скрытые издержки.

Если у нас это получится, то естественным образом получится и все остальное: технологический суверенитет и лидерство, инновационная экономика и благосостояние, искусственный интеллект и функциональная устойчивость.

Как этого достичь? Расскажем в нашей колонке

➡️  Подписаться на канал

Редакция портала «Техносфера, подъем!» поздравляет Максима Алексеевича Третьяка с присвоением первой ученой степени.

По мнению наших экспертов, есть за что. Что сделал молодой ученый? Просто грамотно выполнил исследования и по результатам предложил автоклавную технологию переработки медно-цинковых концентратов.

Существующую технологию отработки руды подземным способом можно считать недоделанной, так как в результате ее эксплуатации образуются техногенные отходы, т.е. те самые 90% добытой из-под земли руды. Этих отходов — более 1,5 млрд тонн, и всё это «добро» лежит на землях Южного Урала. В его структуре много чего, кроме меди и цинка. Там мышьяк, сурьма, свинец и даже фтор. Получается довольно сложная, мультикомпонентная структура отходов. Отсутствие методов извлечения из такой структуры ценностей остается проблемой до сих пор.

У М. А. Третьяка получилась полезная добавка до 23% меди буквально из «ничего». Когда мы внимательно почитали автореферат диссертации, то обнаружили еще одну выгоду от этого метода: оказывается, способ обеспечивает не только получение меди и цинка, но и еще и железа, никеля и кобальта.

Да, предстоит много уточнений всех технологических тонкостей процесса, начиная от типа материала для футеровки автоклава до метода очистки или утилизации образующегося фильтрата. Одному с этой задачей точно не справиться. Требуется проектная команда, куда непременно должны войти и томские ученые с их хозяйским подходом к любой проблеме. Их технология атмосферного выщелачивания еще более снижает уровень капитальных затрат. Но процесс автоклавного выщелачивания у нас вызывает больший интерес тем, что на продукт оказывается сразу три типа воздействия: механическое, тепловое и химическое. Может быть, по этой причине действие ПАВ (лигносульфоната натрия) при извлечении цинка и осаждении меди похоже на «гомеопатию». При его малом содержании (сотые доли грамма) эффект получается максимальным.

Важно, что молодой ученый не один. Кроме научной школы, есть и промышленные партнеры, заинтересованные в реализации метода. Если ученый умеет считать материальный баланс и оценивать экономический эффект, это приближает его к проектному сообществу. Осталось только спроектировать рациональный технологический процесс, т.е. без негативных последствий в процессе его эксплуатации.

Желаем, чтобы новый метод не остался в статусе диссертации!

➡️  Подписаться на канал

⚡️О тонкой структуре звуковых полей

Весь багаж знаний, которые за последние сто лет получены в акустических лабораториях страны, в промышленных технологиях используется еще не в полной мере. Очень много новаций остается «лежать на полках».

Например, до сих пор не реализуются акустические методы регулирования скорости роста и зарождения формы кристаллов. С 1962 года не используются свойства акустического поля испарять жидкости с поверхности порошков. Такое техническое решение сегодня очень востребовано для ускоренной сушки материалов с высокой температурной чувствительностью и требует участия ученых для его практической реализации в промышленных технологиях производства энергонасыщенных химических соединений.

Надо надеяться на практическую реализацию эффекта возбуждения в кристаллах кварца колебаний гиперзвуковых частот (от 109 Гц и выше), исследования которого начались в 1957 году и продолжаются до сих пор.

В 2023 году, исследуя процесс распространения образующихся ударных волн по кристаллу теллурида кадмия, ученые ФИАН и МФТИ сформулировали новую идею применения гиперзвука для очистки кристаллов от дефектов, примесей и неоднородностей. По сути, ученые предлагают технологию переработки бракованных пластин для снижения уровня отходов на заводах электронной промышленности. Не хотелось бы, чтобы возможность создания промышленной технологии чистки кристаллов от дефектов оставалась только «в перспективе».

Получится ли сделать это просто, дешево и доступно, еще не известно. Главное, как мы понимаем, надо создать не просто прибор для наблюдения процесса, а уникальный программный комплекс, состоящий из акустических, радиотехнических, электронных и механических узлов. Для его работы, естественно, потребуется набор управляющих программ и прикладных приложений по обработке и представлению данных. Перспективы развития такой многоэлементной акустической микроскопии уже обоснованы в докторских диссертациях российских ученых.

Главный вывод, который вытекает из доступной нам информации о работе ученых, заключается в том, что в одиночку ни физик, ни химик, ни кибернетик ничего подобного сделать не сможет. Нужны устойчивые связи с отраслевыми институтами. Методология проектирования производственных систем, приборов и оборудования для промышленных технологий 21-го века требует сначала разработать концепцию объекта, затем регламентировать процесс его создания, а уже после этого приступать к разработке технических решений. Для этого нужна единая проектная команда. Без такой методологии мы все будем оставаться изобретателями и ремесленниками.

Мы уверены, что ученые российской акустической школы, понимающие тонкую структуру звуковых полей, способны не только открывать всё новые и новые возможности звуковидения, но и разрабатывать рациональные схемы технологических процессов.

➡️  Подписаться на канал

⚡️«Лебедь, рак и щука»: как у нас работает наука

Нам стало известно, что в «престижном британском журнале Королевского химического общества “Dalton Transactions”» опубликована статья ученых МГУ о «новых соединениях, которые эффективно преобразуют рентгеновское излучение в видимый свет». Причем информация русскому проектному сообществу преподносится так, что понять ничего нельзя вообще. Например, фразу о том, что «синтезированные нами образцы имеют относительно высокую плотность» можно понимать как плотность примерно на уровне 25 мг/см2, но, может быть, и нет. Такой научный термин, как «толстые слои материала» эксперты понимают, как толщину слоя люминофора ~70 мкм, а общую толщину экрана — 330 мкм или меньше.

Самое интересное, что подобные публикации об «ученых МГУ» — не первые. Кто их создает, нам неизвестно. Так в 2017 году некто сообщил о том, что в журнале Journal of Fluorine Chemistry опубликована статья о разработанном в МГУ «способе нанесения тонкопленочного тетрафторида натрия-иттрия», который может стать основой для нового способа получения люминесцентного материала, преобразующего невидимое излучение в видимый свет. Видимо, один «способ» так и не стал основой для другого способа. Жалко, обидно и стыдно за такие околонаучные опусы.

Хотелось бы обратить внимание сотрудников лаборатории новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ на результаты наших соотечественников, которые публикуются в более престижных российских журналах.

Например, рязанские специалисты сообщают о разработке детектора рентгеновских изображений с использованием элементов поликапиллярной оптики, а томские ученые подтвердили не только эффективность использования в качестве преобразователя рентгеновского излучения в свет неорганических стекол на основе бария, лития и кремния, но и обеспечили их прочность и прозрачность, а также технологическую гибкость и безвредность. Практические результаты получаются также и в ИТМО.

Такая разрозненность в научных исследованиях и работа по принципу «лебедь, рак и щука» никого не устраивают. Настала пора знакомиться друг с другом и «дружить лабораториями» для объединения усилий в рамках одного собственного проектного сообщества. Действительно может получиться что-то дельное и полезное для общества.

Желаем удачи!

➡️  Подписаться на канал

⚡️Энергетики думают правильно

Хорошая идея по конструкции ГЭС малой мощности реализуется на кафедре гидромеханики и гидравлических машин НИУ МЭИ. Уязвимым звеном в надежности таких микро- или мини-ГЭС является непредсказуемость резкого изменения электрической нагрузки, сравнимой по величине с номинальной мощностью агрегата. Из всех возможных вариантов решения этой проблемы пока обоснован один — применение гидродинамического трансформатора. Возможно, этот вариант и ведет к усложнению конструкции, но наверняка будет еще и множество других вариантов. Тем более, что к их разработке привлекается молодежная лаборатория автономных источников энергии.

Эксперты беспокоятся, чтобы создаваемый прототип агрегата не остался музейным экспонатом. А для этого ученым требуется выйти на ПРОЕКТ, в сущности которого обязательно должно быть три фундаментальных основания:
- концепция использования энергии водных потоков рек в различных природно-климатических пространствах страны. Такого, единого для всех проектантов долгосрочного и научно обоснованного документа, у нас нет. Хотя известно, что ученые Института географии РАН еще в 2012 году начинали первую часть большого ПРОЕКТА;
- нормы, правила и ограничения для разработки, изготовления, эксплуатации и реновации таких мини-ГЭС. Проработкой нормативно-правовой базы, в рамках которой любому частному или фермерскому хозяйству можно было бы легко организовать процесс генерации энергии с использованием простых и доступных мини-ГЭС, у нас также никто не занимается;
-множество вариантов технических решений по конструкции, функциям и ресурсным возможностям мини-ГЭС. Такая множественность нужна для учета особенностей более 2,5 млн рек и речушек России, чтобы грамотно использовать их энергии в хозяйственной деятельности.

Это методология проектирования всех производственных систем, технологий и оборудования, в том числе и уникальных мини-ГЭС. Именно такой методологии проектирования нам всем и не хватает.

Пока ученые овладели только третьим этапом проектирования — мы умеем искать, копировать или тиражировать технические решения. Но практика проектирования показывает, что без концепции и регламентации проекта даже лучшие научные идеи и разработки остаются лежать на полках в виде диссертаций и статей.

Очевидно, что концептуальной основой ПРОЕКТА компактных и автономных прямоточных гидроагрегатов энергии должны быть разумные критерии хозяйственника: «простота – дешевизна – эффективность». Естественно, инвестора должны привлекать экологическая чистота проекта и независимость от региональных поставщиков энергии, а стоимость оборудования для таких домашних и коммерческих ГЭС должна быть гораздо ниже китайских систем.

Желаем успехов молодым энергетикам!

➡️  Подписаться на канал

⚡️О нужности (ненужности) магнитных холодильников в России

Попытка экспертов канала «Техносфера, подъем!» оценить возможность реализации научной идеи физиков о замене очень зрелой и недорогой технологии компрессорного охлаждения на неизвестную технологию магнитного охлаждения привела к простому выводу: серийного производства магнитных холодильников в России не ожидается. На это есть две причины.

Первая: никто из ученых не может понять природу возникновения гистерезиса на микро- и макроскопическом уровнях. Несмотря на большой объем результатов эмпирических исследований, у нас пока нет корректных моделей, описывающих процессы теплопереноса и предсказывающих свойства магнито-калорических материалов. Вместо поиска общих закономерностей на кафедрах ищут материалы, которые бы по своим магнито-калорическим характеристикам превзошли эталонный гадолиний.

Вторая: отсутствие в университетах проектных групп, владеющих методологией проектирования в том числе магнитных рефрижераторов, что не позволяет обосновать хозяйственную необходимость и экономическую целесообразность продолжения работ.

В любом случае, начинать надо с приведения оценочных параметров эффективности всех существующих схем охлаждения к единому знаменателю. Пока получается, что компрессорные холодильники оцениваются в ваттах и по КПД, а в магнитных холодильниках критерием эффективности охлаждения являются два параметра хладоемкости. Причем методика, увязывающая изменения магнитной энтропии и адиабатического изменения температуры с КПД холодильного агрегата, пока тоже отсутствует.

Еще нас очень настораживают те основания, которые ученые приводят для подтверждения актуальности исследований. Например:
- уральский ученый ссылается на материалы конференции Большой Восьмерки в Детройте, где якобы демонстрировался работающий прототип бытового магнитного холодильника, который ни он сам, ни кто другой вообще не видели;
- дагестанские исследователи, без ссылок на подтверждающие эксперименты, пугающе сообщают, что при разморозке обычных холодильников «хладоагенты выделяют токсичные соединения: фтор и хлорид водорода».

При этом в таких обоснованиях почему-то упускается из виду доступный углекислый газ, который можно использовать в качестве дешевого и безопасного хладоагента для компрессорного охлаждения.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» убеждены, что стимулом для научных исследований в университетах страны должны стать не мнимые, а реальные потребности человека, которые формируются под влиянием окружающего природно-климатического ландшафта России, а не в министерствах, фондах и университетах. Пока нам не понятно, в какой области пространства России будут выгодны и полезны магнитные холодильники.

Долго такая неопределенность в организации исследований сохраняться не может. Может быть, надо сконцентрировать усилия научных кафедр вокруг реальных проектов лидера природоподобных технологий — НИЦ «Курчатовский институт».

Всем удачи в поисках научной истины!

➡️  Подписаться на канал

⚡️Дюжина уникальных научных задач решается в Туле

Два года назад в Туле создали НИЦ «БиоХимТех». Основные направления исследований Центра действительно вдохновляют на научные подвиги. Все задачи новые и еще неизведанные. Впереди ожидается много открытий, и не только в химии и биологии, но и в науках о материалах, в физике и кибернетике.

Радует, что для решения задач формируются настоящие проектные команды. Методология проектирования еще полностью не освоена, но понятно, что в качестве шаблона (копира) для разработки новых технических решений выбраны природные системы. Это большой плюс. Но ведь очевидно, что изначально также необходимо концептуально осознать глубину задач, определиться с нормами, критериями и ограничениями для разработки не просто одного решения, а множества с целью выбора из всех наиболее рационального.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» считают, что первым, наиболее полезным и весомым, может быть результат, полученный на основе понимания законов биологии, химии и физики электричества. Хотя природа электрогенеза до конца не осознана, технологию на основе этого процесса уже давно ждут и не только на промышленных объектах Тульского региона.

Уже есть различные конструктивные варианты растительно-микробных топливных элементов, которые подтверждают возможность их применения не только в сельскохозяйственных, но и производственных процессах.  

Критерием оценки эффективности биологических источников энергии считается мощность и длительность работы. Пока получена максимальная мощность на уровне 1 000 мВт с квадратного метра, а время непрерывной работы — 150 суток. Даже такая малая мощность достаточна для автономной работы системы контроля и управления (например, очистных сооружений на промышленных объектах), и к тому же компенсируется многофункциональностью системы, так как параллельно выращивается и полезная биомасса. Более того, уже сейчас возможна апробация новой технологии на шламонакопителях с азотосодержащими отходами для удаления из них аммиачного азота до безопасной концентрации.

Техническое решение получается действительно рациональным и без негативных последствий для будущих поколений. Главное, не тянуть со временем. Вместо ожидаемых восьми лет требуется сократить срок реализации до года. Тем более что примеры практической работы ученых МГУ по анаэробной аэрации на предприятиях Пермской и Тамбовской областей уже есть. Важно работать методично и в тесном взаимодействии с промышленным партнером.

Желаем успехов тулякам!

➡️  Подписаться на канал

Мы открываем новую рубрику «Технологический аудит».

Основная цель — сформировать грамотную методику технологического аудита, которая будет востребована на каждом промышленном объекте для избавления от источников затрат, издержек и опасностей.

Естественно, всё это требует знаний истории хозяйственного аудита в России, понимания перечня объектов для аудита, принципов, правил и ограничений при выполнении процедур технологического аудита.

По сути аудит — это не только постоянная работа технологических служб предприятия, но и основа для технического задания на проектирование оборудования с новыми функциями и инструмента с новыми свойствами.

Вместо огромных затрат на вечный процесс «обеспечения промышленной безопасности» предлагается простая альтернатива: выявить скрытые и явные источники опасности, а затем методом постепенных преобразований ликвидировать или нейтрализовать их за счет внедрения в технологический процесс новых технических решений.

➡️  Подписаться на канал